Question

物理功能关系

质量为m的带正电的物体处于竖直向上的匀强电场中，已知带电物体所受电场力的大小为物体所受重力的1/4，现将物体从距地面h处以一定初速度竖直下抛，物体以g/4的加速度竖直下落到地面（空气阻力恒定），则在物体下落过程中（ ）
A.物体的重力势能减少1/4mgh，电势能减少1/4mgh
B.有物体与周围空气组成的系统的内能增加了1/4mgh
C.物体的动能增加1/4mgh
D.物体的机械能减小1/4mgh

Answer 1

高度下降了，重力势能减少，大小为mgh
物体竖直向下运动，重力做正功，重力势能减少，减少了mgh；电场力做负功，电视能增加，增加了1/4mgh；题目中只有空气阻力做功会改变机械能，设空气阻力为f，那么根据牛顿第二定律，mg-1/4mg-f=m*1/4g，解得f=1/2mg，而外力空气阻力做负功，物体的机械能减少，减少了1/2mgh。
最后，设物体的原动能为Ek0，末动能为Ekt，那么根据动能定理，Ekt-Ek0=1/4mgh，所以动能增加了1/4mgh。

综上所述，选C
PS：机械能减少量可以看做转化为内能，所以B因该是增加了1/2mgh

如有疑问，欢迎追问~

Answer 2

重力势能跟重力和高度有关系：重力势能减少mgh

电势能=克服电场力做的功：1/4mgh(电势能是增加，不是减少)

空气阻力为重力的 2/4 ，所以，克服空气阻力做功为：1/2mgh(也就是内能的增加)

物体所受合力和运动方向是一致的，所以动能的增加=合力做功：
合力=重力-空气阻力-电场力=1/4mg，所以合力做功为：1/4mgh（也就是动能的增加）

机械能=重力+动能，那么内能和电势能的增加就是机械能的减少：
1/2mgh+1/4mgh = 3/4mgh

选 C